qsort函数

qsort函数是<stdlib.h>库函数中的,基于快速排序算法的函数,可以对任意类型的数据进行排序

void qsort  (void* base,//待排序数组的起始位置szie_t num,//数组的元素个数size_t width,//一个元素的字节大小int(*cmp)(const void* el,const void* e2)//函数指针//cmp:比较函数,要求qsort函数的使用者自定义一个比较函数//如果排序的是结构体数据,就不方便直接使用<>比较了//使用者根据实际情况,提供一个函数//该函数的返回值需要:e1 < e2,返回负数,否则是整数或者是0(升序)//该函数的返回值需要:e1 > e2,返回负数,否则是整数或者是0(降序)//e1,e2是待比较的两个元素的地址);

该函数有四个参数:

void* base : 这是待排序数组的起始位置,我们肯定必须要先找到那个数组才能进行排序啊

size_t num : 需要我们传入该数组的元素个数

size_t width : 需要我们传入一个元素的字节大小,具体为啥需要这个数据,我们后面自然就懂了

int(*cmp)(const void* el,const void* e2) : 这个参数可能有一点难以理解，我们可以知道，这其实是一个函数指针，指向一个参数是const void* el,const void* e2，返回值是 int 的函数。这个函数需要我们使用者自己去创建，注意，参数和返回类型必须严格按照它给的那样写。至于这个函数里面写什么，请看下文。

cmp函数的自定义

cmp，顾名思义，是compare（比较），就是一个比较函数。那么为什么qsort函数不自己写，而是需要我们使用者自己写呢？因为在设计qsort函数的时候，我们并不能知道使用者比较的是什么类型的数据，我们没有办法写一个函数来比较所有可能的类型的数据，比如，如果我们排序的是结构体数据，我们必须告诉qsort函数应该使用什么样的规则来比较。

所以这个函数的内容就是，比较我们需要比较的数据类型，如果e1大于e2，那就返回一个大于零的数，反之，就返回一个小于零的数（显然，这是针对于升序排序的，如果你想要进行降序的排序，就要将结果的正负号反过来）。

int cmp_int(const void* e1,const void* e2)
//void类型的指针是不确定类型的指针,是不能直接解引用的
//它更像是一个垃圾桶,用来接受任意类型的指针,但是不能(p + 1)
//因为他不知道它步长是多少
{if (*(int*)e1 > *(int*)e2){return 1;}else if (*(int*)e1 == *(int*)e2){return 0;}elsereturn -1；
}

但是这样写着太复杂了，我们不妨换个方式：

int cmp_int(const void* e1,const void* e2)
{return (*(int*)e1 - *(int*)e2) ;
}

即两个数相减，如果第一个数大于第二个数，那他们的差肯定就是负数了呗。

ps.我们习惯把这个函数命名为：cmp_数据类型，这样大大提高了程序的可读性。

写完这个函数，我们的准备工作就做好了

主函数

我们飞速地写出测试函数的主函数：

我们随便创建了一个乱序的数组，然后传入相应的参数到qsort函数中，并将最后的结果打印出来。

int main(void)
{int arr[] = {2,1,4,5,7,5,8,9};int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);qsort(arr,sz,sizeof(arr[0]),cmp_int);for(int i = 0; i < sz; i++){printf("%d ",arr[i]);}return 0;
}

排序int类型代码

int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{return (*(int*)e1 - *(int*)e2);
}int main(void)
{int arr[] = { 2,1,4,5,7,5,8,9 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);for (int i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

这其实就已经实现我们的排序了，不过我们为了深入掌握这个函数，不妨多排序几组不同类型的数据

排序结构体

首先，我们要创建一个结构体：

struct Stu
{char name[20];int age;double score;
};

然后初始化结构体。并写出qsort函数，这里我们为了更透彻理解这个函数，我们排序了两种，一种是结构体中的字符串排序（至于字符串怎么比较大小，请参考你查英语字典的顺序），和结构体中的整型的大小

int main(void)
{struct Stu arr[3] = {{"zhangsan",20,55.5},{"lisi",30,88.0},{"wangwu",50,90.0}};int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);qsort(arr,sz,sizeof(arr[0]),cmp_stu_by_age);qsort(arr,sz,sizeof(arr[0]),cmp_stu_by_name);return 0;
}

接着，我们就需要自定义我们的cmp函数了，注意定义的时候参数一定要按照规定的来，最好不要自己自由发挥哈（为了方便大家观看，我特地写成了这种代码风格，希望大家别介意）

int cmp_stu_by_age(const void* e1,const void* e2)
{return (((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age);
}int cmp_stu_by_name(const void* e1,const void* e2)
{return strcmp(((struct Stu*)e1)->name , ((struct Stu*)e2)->name);
}

因为void*指针，电脑不知道他的步长，怎么可能知道每次解引用要访问后面多大的空间呢，所以在这里我们必须要进行强制类型转换，转换为结构体指针变量，然后用操作符访问age和name，之后比较大小。

当然，我上文提到过，用这种逻辑我们最后得到的是一个升序的数组，如果我们想要得到一个降序的数组怎么办呢？

我们拿age的排序举个例子吧：

//升序排序
int cmp_stu_by_age(const void* e1,const void* e2)
{return (((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age);
}
//降序排列:
int cmp_stu_by_age2(const void* e1,const void* e2)
{return (((struct Stu*)e2)->age - ((struct Stu*)e1)->age);
}

不难发现，只需要将返回值取个相反数（或者把减数和被减数交换位置，最终的效果都是一样的）。这样我们便能将一个数组进行降序的排序了，这便是qsort的强大之处，它允许你排序任何数据类型，也允许你自己设置排序的顺序。

最后，运行即可

排序结构体的总代码（供读者测试）

//创建一个结构体类型
struct Stu
{char name[20];int age;double score;
};
//升序排序年龄
int cmp_stu_by_age1(const void* e1,const void* e2)
{return (((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age);
}
//降序排列年龄:
int cmp_stu_by_age2(const void* e1,const void* e2)
{return (((struct Stu*)e2)->age - ((struct Stu*)e1)->age);
}
//升序排序名字
int cmp_stu_by_name(const void* e1,const void* e2)
{return strcmp(((struct Stu*)e1)->name , ((struct Stu*)e2)->name);
}
int main(void)
{struct Stu arr[3] = {{"zhangsan",20,55.5},{"lisi",30,88.0},{"wangwu",50,90.0}};int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);qsort(arr,sz,sizeof(arr[0]),cmp_stu_by_age1);qsort(arr,sz,sizeof(arr[0]),cmp_stu_by_age2);qsort(arr,sz,sizeof(arr[0]),cmp_stu_by_name);return 0;
}

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